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申请/专利权人：烟台哈尔滨工程大学研究院

申请日：2022-06-29

公开（公告）日：2024-08-27

公开（公告）号：CN115265528B

专利技术分类：...采用积分加速度或速度的方法，即惯性导航[2006.01]

专利摘要：本发明公开了基于未知输入观测器的组合导航系统鲁棒抗扰滤波方法，首先建立了在系统状态和量测信号中同时存在不同未知输入项Mk‑1dk‑1和Nkek的SINSGNSS组合导航滤波模型，其中Mk‑1∈Rn×p和Nk∈Rm×m表示列满秩的未知输入干扰的系数矩阵，dk‑1∈Rp和ek∈Rm分别是两种未知输入干扰向量；然后，根据新息以及状态历史时刻值建立了未知输入估计器，并由指数加权滑动窗实现判断未知输入存在位置以及解耦成两种未知输入；最后，利用未知输入估计器得到的估计值对系统状态和量测进行修正，本发明提出的滤波方法能够对突变型、斜坡型、交叠型、不同特征随机噪声等类型的未知输入干扰进行准确估计，具有更好的滤波估计效果和更强的鲁棒抗扰性，能够提高组合导航系统针对未知输入干扰的抗扰能力。

专利权项：1.基于未知输入观测器的组合导航系统鲁棒抗扰滤波方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：考虑未知输入干扰向量dk-1∈Rp和ek∈Rm的存在，建立SINSGNSS组合导航系统的滤波模型；步骤二：根据系统量测矩阵Hk将dk-1分解为可观和不可观的两种未知输入；步骤三：根据指数加权滑动窗估计值、历史均值与方差判断未知输入存在位置；步骤四：利用信息和状态自校准技术设计出未知输入估计器并对系统状态和量测进行修正；所述步骤4具体方法为：量测信息到来时，卡尔曼滤波量测更新之前，对系统进行如下修正： 其中，表示第7～9维系统状态量的一步预测值；Nk表示量测中列满秩未知输入干扰的系数矩阵；Zk表示系统量测；表示含有未知输入干扰的第7～9维系统状态量的一步预测值，表示含未知输入的一步量测值，Mk-1表示列满秩的未知输入干扰的系数矩阵；表示可被直接观测的状态中的未知输入的估计值；表示量测中未知输入干扰向量的估计值；其中，当dk-1＝0而ek≠0时， 令 式中，Hk表示系统量测矩阵；表示系统状态一步预测值；表示系数矩阵；当dk-1≠0且ek≠0时， 式中，表示量测的k-1时刻的指数加权均值；量测信息未到来时，卡尔曼滤波时间更新完成后，对系统进行如下修正： 式中，表示带有干扰的状态一步预测值，表示系统状态量的估计值，Fk|k-1表示SINS的误差一步转移矩阵，由SINS的各误差方程组系数决定。

百度查询： 烟台哈尔滨工程大学研究院 基于未知输入观测器的组合导航系统鲁棒抗扰滤波方法